(57)【要約】【課題】正特性サーミスタを小形化、低抵抗化した場合であっても、電圧印加時の突入許容電圧を高めることができる正特性サーミスタおよびその製造方法を提供する。【解決手段】チタン酸バリウム系磁器組成物を粉砕混合した後、脱水・乾燥し、仮焼して仮焼粉を得、該仮焼粉を粉砕、造粒した後、形成される造粒粉の粒度分布累積５０％粒子径が１３０〜１５０μｍで、かつ粒子径分布幅（粒度分布の累積９０％粒子径と累積１０％粒子径との差）が９０〜１２０μｍであり、該造粒粉を成形して得られた成形体を焼成してなることを特徴とする正特性サーミスタであり、上記正特性サーミスタの製造方法である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
チタン酸バリウム系磁器組成物を粉砕混合した後、脱水・乾燥し、仮焼して仮焼粉を得、該仮焼粉を粉砕、造粒した後、形成される造粒粉の粒度分布累積５０％粒子径が１３０〜１５０μｍで、かつ粒子径分布幅（粒度分布の累積９０％粒子径と累積１０％粒子径との差）が９０〜１２０μｍであり、該造粒粉を成形して得られた成形体を焼成してなることを特徴とする正特性サーミスタ。
【請求項２】
チタン酸バリウム系磁器組成物を粉砕混合した後、脱水・乾燥し、仮焼して仮焼粉を得、該仮焼粉を粉砕、造粒した後、形成される造粒粉の粒度分布累積５０％粒子径が１３０〜１５０μｍで、かつ粒子径分布幅（粒度分布の累積９０％粒子径と累積１０％粒子径との差）が９０〜１２０μｍとなるようにし、該造粒粉を成形して得られた成形体を焼成することを特徴とする正特性サーミスタの製造方法。
【請求項３】
請求項1または２記載の造粒粉を、ふるいを分級装置として分級して得ることを特徴とする正特性サーミスタの製造方法。
【請求項４】
請求項２記載の仮焼温度が１２００〜１３００℃、焼成温度が１３００〜１４００℃であることを特徴とする正特性サーミスタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、チタン酸バリウムを主成分とする正特性サーミスタおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
正の抵抗温度特性を有するチタン酸バリウムを主成分とする正特性サーミスタは、一般の粉末冶金法により、炭酸バリウム、酸化チタンを主原料とした原料粉末を混合し、仮焼して原料を得、造粒・成形し、焼成して得られた磁器に、さらに電極を形成して得られる（例えば特許文献１〜４参照）。
【０００３】
正特性サーミスタは、相転移温度（キュリー温度）付近で抵抗値が急激に増加する、正の抵抗温度特性を有し、冷蔵庫・エアコン等のモータ起動用、ブラウン管テレビの消磁用、その他の用途に幅広く用いられている。
【０００４】
これらの用途において、特に近年、小形化や低抵抗化の要求が顕著である。また、突入許容電圧（素子に瞬時に電圧を印加したとき、素子が破壊せずに耐える最大電圧）の向上も求められている。
【０００５】
しかしながら、上記の正特性サーミスタ素子の製造方法では、造粒粉の造粒径の均一化ができず、電圧印加時の発熱を均一に分散させることができなかったため、素子の内部と外部の熱量分布が偏ってしまい、構造上の歪みを生じることから突入許容電圧の向上を図ることができなかった。
【特許文献１】特開平６−６４９２４号公報
【特許文献２】特開平２−２８９４２６号公報
【特許文献３】特開２００４−２１０６３６号公報
【特許文献４】特開平９−３３０８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記したように、正特性サーミスタに要求される条件は、従来と同じ使用環境、使用電圧に対する小形化や低抵抗化である。しかしながら、正特性サーミスタは同じ使用環境、使用電圧に対して小形化、低抵抗化すると、突入許容電圧も低下する傾向にある。
【０００７】
しかし、小形化、低抵抗化した場合であっても、より高い突入許容電圧が求められるのが現状である。このような場合、従来から材料組成の検討が行われてきたが、材料組成面からは十分な特性が得られていなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するもので、粒度分布の累積５０％粒子径（中央値）と粒子径分布幅（粒度分布の累積９０％粒子径と、粒度分布の累積１０％粒子径との差）を調整することにより、突入許容電圧を向上させようとするものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、チタン酸バリウム系磁器組成物を粉砕混合した後、脱水・乾燥し、仮焼して仮焼粉を得、該仮焼粉を粉砕、造粒した後、形成される造粒粉の粒度分布累積５０％粒子径（中央値）が１３０〜１５０μｍで、かつ粒子径分布幅（粒度分布の累積９０％粒子径と累積１０％粒子径との差）が９０〜１２０μｍであり、該造粒粉を成形して得られた成形体を焼成してなることを特徴とする正特性サーミスタである。
【００１０】
また、チタン酸バリウム系磁器組成物を粉砕混合した後、脱水・乾燥し、仮焼して仮焼粉を得、該仮焼粉を粉砕、造粒した後、形成される造粒粉の粒度分布累積５０％粒子径（中央値）が１３０〜１５０μｍで、かつ粒子径分布幅（粒度分布の累積９０％粒子径と累積１０％粒子径との差）が９０〜１２０μｍとなるようにし、該造粒粉を成形して得られた成形体を焼成することを特徴とする正特性サーミスタの製造方法である。
【００１１】
さらに、上記の造粒粉を、ふるいを分級装置として分級して得ることを特徴とする正特性サーミスタの製造方法である。
【００１２】
そして、上記の仮焼温度が１２００〜１３００℃、焼成温度が１３００〜１４００℃であることを特徴とする正特性サーミスタの製造方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の正特性サーミスタ素子は、チタン酸バリウム系磁器組成物を粉砕混合した後、脱水・乾燥し、仮焼して得られた仮焼粉を粉砕、造粒した後、形成される造粒粉の粒度分布累積５０％粒子径（中央値）が１３０〜１５０μｍで、かつ粒子径分布幅（粒度分布の累積９０％粒子径と累積１０％粒子径との差）が９０〜１２０μｍとなるように造粒粉の粒子径を限定して成形し、焼成してなるため、焼成して得られた磁器の焼結体粒子がより均一となり、素子の性質をより均質にすることが可能となる。
【００１４】
よって、素子の内部と外部の熱量分布の違いを抑えることができ、構造上の歪みがなくなるため、電圧印加時の突入許容電圧を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例】
【００１６】
原料としてＢａＣＯ３、ＳｒＣＯ３、ＣａＣＯ３、Ｐｂ３Ｏ４、ＴｉＯ２、半導体化剤としてＹ２Ｏ３、添加物としてＭｎＣＯ３、ＳｉＯ２を準備し、所定の組成比で配合した。
さらに、これを湿式で混合した後に脱水乾燥し、本焼成温度以下である１２００℃で２時間仮焼した。
次に、これを湿式粉砕した後にバインダーを加えて造粒し、造粒粉を得た。
【００１７】
得られた造粒粉の粒度分布累積５０％粒子径が１３０〜１５０μｍ、粒子径分布幅（粒度分布の累積９０％粒子径と粒度分布の累積１０％粒子径との差）が９０〜１２０μｍとなるように、ふるいを分級装置として用いて分級した。
分級の方法としては、ふるいを上下に数段積み重ね、上から下に行くほど、メッシュが細かくなるようにし、最上段のふるいに造粒粉を投入して振動を加え、各ふるいにたまった造粒粉を取り出して、表１に示す造粒粉を作製した。
【００１８】
また、比較用として、造粒粉の粒度分布累積５０％粒子径（中央値）が１３０μｍを下回るもの、１５０μｍを超えるもの、粒子径分布幅（粒度分布の累積９０％粒子径と粒度分布の累積１０％粒子径との差）が９０μｍを下回るもの、１２０μｍを超えるものを、ふるいを分級装置として分級し、表１に示す造粒粉を作製した。
【００１９】
これを一軸方向に圧力を加えて円柱状（直径２０ｍｍ、厚さ３ｍｍ）に成形し、１３００℃で１時間焼成し、焼結体磁器を得た。
【００２０】
上記焼結体磁器に電極（下層にＮｉ電極、上層にＡｇ電極からなる二層電極）を形成し、正特性サーミスタ素子（定格：２２５Ｖ、直径１６ｍｍ、厚さ２．５ｍｍ）とした。
この素子で突入許容電圧［Ｖ］の測定を行い、表１の結果を得た。
ここで、上記の測定方法は以下のとおりとした。
【００２１】
上記の正特性サーミスタ素子に直接、定格電圧を1サイクル  ２０秒オン／３４０秒オフで印加し、これを５回繰り返した。
その後、電圧を２０Ｖ昇圧し、さらに上記のオン／オフ動作を行い、素子が破壊するまで繰り返した。
【００２２】
表１は、実施例の造粒粉の粒度分布累積５０％粒子径［μｍ］、粒子径分布幅［μｍ］と、突入許容電圧［Ｖ］との関係を示したものである。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
表１から分かるように、造粒粉の粒度分布の累積５０％粒子径を１３０〜１５０μｍ、粒子径分布幅を９０〜１２０μｍとすることにより、電圧印加時の突入許容電圧［Ｖ］が向上する。
【００２５】
ここで、累積５０％粒子径が１３０μｍ未満では、造粒粉が細かくなり、成形時の流動性が低下し、金型への充填性が低下して焼結体粒子が均一にならないため、突入許容電圧［Ｖ］が低下する。
一方、１５０μｍを超えると、造粒粉形状が真球からかけ離れた形状となり、成形時の充填性が低下して焼結体粒子が均一にならず、突入許容電圧［Ｖ］が低下するので好ましくない。
【００２６】
また、粒子径分布幅が９０μｍ未満のときは造粒粉が均一になり過ぎて、成形時の流動性が低下し、金型への充填性が低下して焼結体粒子が均一にならず、１２０μｍを超えたときは、造粒粉の分布が広がり過ぎて、成形時の流動性が低下し、金型への充填性が低下して焼結体粒子が均一にならず、両者とも突入許容電圧［Ｖ］が低下するので好ましくない。
【００２７】
そして、上記の焼成温度は１３００〜１４００℃とし、仮焼温度は１２００〜１３００℃として、焼成温度を仮焼温度以上とするのが適当である。
焼成温度が仮焼温度を下回ると、焼結体粒子が均一とならず、素子の性質を均一にすることができなくなり、突入許容電圧が低下するばかりでなく、正特性サーミスタの抵抗値が高くなってしまうので、不適である。